Колебательные системы СВЧ. Объемные резонаторы

Раздел 18. Колебательные системы СВЧ. Объемные резонаторы.

18.1. Эволюция электромагнитных колебательных систем.

                                 (1)                       (2)

(1) Недостаток контура низкая добротность, связанная с уменьшением энергии электромагнитного поля в такой системе с увеличением активных потерь обусловленных поверхностным эффектом и с потерями на излучение.

(2) Возрастает запасенная энергия, уменьшаются потери. В таких объемных резонаторах сохранены конструктивные особенности присущие системам с сосредоточенными параметрами (можно выделить L и C).

,                

1. частотная дисперсия

Рекомендуемые материалы

2. стоячие волны 3-м координатам

18.2. Объемный резонатор из отрезка прямоугольного волновода

(частичная задача).

z=0, z=l

H₁₀

                               ,          

                                                   ;   

          18.3.  Тип колебаний:     H_10p                 Структура поля:   H₁₀₁

]

                                 Поверхностные токи:

18.4. Общая задача о колебаниях в прямоугольном резонаторе. Классификация типов волн.

E_ши

 p=0®

E₁₁₀

В случае H_mn один из индексов может быть не равен нулю. В случае Н-волн имеется только поперечная составляющая эл. поля. Устремив длину волны к критической получим наличие продольной составляющей магнитного поля, относительно поперечных пластин эти составляющие ориентированы перпендикулярно, а поперечные составляющие эл. поля тангенциально.

18.5. Классификация типов колебаний

                                                     18.6.  Цилиндрический объемный резонатор.

;   ;    

18.7. Способы возбуждения объемных резонаторов.

Для возбуждения колебаний в резонаторах используют возбуждающие устройства:

1) Эл. типа (элементарные электрические излучатели)

2) Магнитные возбуждающие устройства( элементарные магнитные излучатели).

Для наиболее интенсивного возбуждения заданного типа колебаний с помощью эл. колебательного устройства, которое представляет собой линейный проводник с током, он должен быть ориентирован параллельно линиям эл. поля и находиться в максимуме его интенсивности.

Возбуждающее устройство магнитного типа выполнено в виде петлевого проводника с переменным током, петля перпендикулярна линиям напряженности магнитного поля и находиться в максимуме его интенсивности.

17.             Абсорбционный способ включения

(параллельный)

Один элемент связи

18.

19. Проходной способ включения

20. Два элемента связи

Чем выше коэффициент связи, тем ниже добротность, следовательно, нужно достичь наименьшего коэффициента связи.

18.8. Добротность объемных резонаторов.

Мощность  потерь                      

V - изолированная система          

                            быстрее  

18.9. Другие типы объемных резонаторов

Коаксиальный резонатор

Учитывая ,что в коаксиале с основным типом волн резонанс не существует, то для обозначение колебаний в резонаторе из коаксиальных линий используют следующие абривиатуры: Т001...

Характерная особенность резонатора на коаксиальной линии , то что он резонирует на кратных частотах., р=1,2…    Используют такие резонаторы в качестве волномера. По сравнению с цилиндрическим резонатором (из отрезка кругового волновода) коаксиальный резонатор имеет меньшую добротность из-за большей площади                  

                (рис.2)          поверхности  внутри и меньшего объема.

Очень распространены  диэлектрические резонаторы(рис.2)

Возбуждаясь за счет эффекта ПВО , диэлектрические резонаторы не требуют специального возбуждения.

Вам также может быть полезна лекция "2. Общая модель военной телекоммуникационной сети".

Как правило, диэлектрические резонаторы выполняют из искусственных материалов с большим коэффициентом диэлектрической проницаемости.

Существуют полуоткрытые резонаторы , образованные параболическими поверхностями.

Такие структуры используют для  активных сред (плазмы), для которых непосредственный контакт невозможен.

21. Основной недостаток: существуют потери на излучение.

22.